CH167061A - Kreiselmaschine. - Google Patents

Description

      Kreiselmaschine.       Die Erfindung betrifft eine Kreisel  maschine mit einem Rotor, dessen Arbeits  kanäle so geformt sind,     da.ss    die     Längsp        rofil-          linien    jedes dieser Arbeitskanäle Raumkur  ven von durchwegs kontinuierlicher Krüm  mung bilden. Gemäss der Erfindung nehmen  nun die Abstände der Mittellinien der Ar  beitskanäle von der Drehachse des Rotors  gegen das Austrittsende der Arbeitskanäle  hin wenigstens stellenweise ab.  



  In der Zeichnung ist der Erfindungs  gegenstand in mehreren Ausführungsbei  spielen schematisch dargestellt. Es zeigen:       Fig.    1, 2 und 3 drei Ausführungen der  Maschine im Längsschnitt,       Fig.    4 die Form der     Kanalinnenwandung     der Maschine nach     Fig.    3 in schaubildlicher  Darstellung,       Fig.    5 eine Maschine mit     Tangentialrad,          Fig.6    und 7 eine Maschine in Seiten  ansicht und eine Abwicklung des Kanal  kranzes ihres Rotors,         Fig.    8 einen aus mehreren Teilen zusam  mengesetzten Rotor, und       Fig.    9 eine weitere Ausführungsform der  Maschine.  



  Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen ha  ben die     Längsprofillinien    der Arbeitskanäle  die Form von durchwegs     kontinuierlich    ge  krümmten Raumkurven. In den     Fig.    1 bis 3  und 8 sind die durch die Kanäle gelegten  Schnitte zur Vereinfachung der Darstellung  in die Zeichnungsebene abgewickelt.  



  Bei den im Hauptpatent beschriebenen  Ausführungsbeispielen der Maschine strömen  die Gase von einem in der Drehachse an  geordneten Hohlraum durch die Kanäle aus  wärts, wobei die Strömung eventuell durch  die Zentrifugalkraft unterstützt wird. Ge  mäss     Fig.    1 der beiliegenden Zeichnung er  folgt die Strömung jedoch     -umgekehrt.    Die  Gase werden aus dem Saug- oder Explosions  raum 8 den äussern Enden der im Rotor 40  vorgesehenen Kanäle 41 zugeführt. Diese  Kanäle münden in einen gemeinsamen Sam-           melraum    42, aus dem die Gase abgeführt  werden.

   In diesem Falle erweist es sich mei  stens als zweckmässig, die Kanäle mit sich  erweiterndem     Querschnitt    auszustatten, da  mit die Stauung der Gase in den Kanälen  verringert wird.     Fig.    2 zeigt eine analog  ausgebildete Maschine, deren Explosionsraum  24 ausserhalb des den Rotor 40 umgeben  den, in der Zeichnung nicht dargestellten Ma  schinengehäuses liegt und mit einem ring  förmigen Verteiler 22 in Verbindung steht.  Eine weitere Ausbildung der Erfindung liegt  darin, dass die     Verteiluugskammer    wesentlich       kleiner    als der Explosionsraum ist, so dass  in ersterer auch dann kein wesentlicher  Druckabfall stattfindet, wenn die Zeiträume       zwischen    den einzelnen Explosionen gross  sind.  



  Die bisher bekannten Schaufelräder, die  in einem feststehenden Gehäuse laufen, er  leiden eine Verringerung des Wirkungs  grades durch Spaltverluste, da die Schaufeln  nicht an das Gehäuse dichtend anschliessen.  Solche Verluste lassen sich bei Rotoren mit  Kanälen vermeiden, da der Rotor im Ge  häuse gut abgedichtet werden kann; doch  wirkt das Treibmittel auch in solcher     Rich-          tung    auf die Kanalwand, die der Drehrich  tung entgegengesetzte Kräfte ergibt, was den  Wirkungsgrad verringert. Es hat sich nun  gezeigt, dass günstige Wirkungsgrade durch  Kombination der beiden Systeme erzielt wer  den können. Gemäss     Fig.    3 ist die Wand der  Kanäle 43 an dem Einströmende mit einem  Schlitz 44 versehen, so dass dieser Teil der  Kanäle .Schaufeln bildet.

   Dieser Teil der  Kanäle läuft in einem feststehenden Gehäuse  45. Ihr Ende 46 (die     Reaktionszone)    ist je  doch geschlossen.     Fig.    4 zeigt die Form der       Kanalinnenwand    in , schaubildlicher Darstel  lung.  



  In der Fix. 5 ist eine     Drehkraftmaschine     dargestellt, die im Gegensatz zu den bisher       beschriebenen    nicht eine     Achsialturbine,    son  dern eine Radial-     bezw.        Tangentialturbine     ist. Die Kanäle 47 des* Rotors 48 sind so  angeordnet, dass sowohl ihr Ein-, als auch  ihr Ausströmende an der Umfangsfläche des    Rotors liegt. Dieser ist in einem Gehäuse 49  abgedichtet, das mit einem Einlass 50 und  einem     Auslass    51 versehen ist. Es können  auch mehrere Zu- und     Abführungsstellen    für  das Treibmittel vorgesehen sein.

   Zweckmässig  sind die Kanäle so geformt, dass die Tan  gente an ihr     Einlassende    52 zum Umfang des  Rotors steiler ist als jene des     Auslassendes     58. Die Ein- und     Auslassenden    der Kanäle  liegen in verschiedenen, zur Drehachse senk  rechten Ebenen. Der Rotor 48 muss auch  nicht zylindrische Umfangsfläche haben, son  dern kann beispielsweise konisch sein, wobei  entweder die Eintritts- oder die Austritts  enden der Kanäle an dem grösseren Rotor  durchmesser liegen können.  



  Nach den     Fig.    6 und 7 sind am Umfang  des Rotors 54, der gleichfalls in einem Ge  häuse 49 mit Ein- und     Auslassöffnungen     läuft, Kanäle 55 hintereinander angeordnet,  welche die. Drehachse kreuzen. 50 bezeichnet  hier ebenfalls den Einlass und 51 den     Auslass.     



  Wenn die nach Raumkurven geformten  Kanäle grosse Länge haben, können sich       Schwierigkeiten    in der Herstellung ergeben,  insbesondere da in den meisten Fällen die  Kanalwandung mechanisch geglättet werden  muss. Um die Bearbeitung zu erleichtern.  kann der Rotor gemäss     Fig.    8 aus mehreren  Teilen 57 bis 60 zusammengesetzt werden.  In jedem dieser Teile ist ein kurzes Kanal  stück vorhanden, das leicht bearbeitet wer  den kann.     Aneinandergereiht    ergeben diese  genau bearbeitete Kanäle genügend grosser  Länge, deren Eintrittsenden sich im Teil 60  und deren     Austrittsenden    sich im Teil 5 7  befinden.  



  Bei der Maschine nach     Fig.    9 gehen die  Kanäle mit ihrem Anfangsteil 62 von einem  Hohlraum (Explosionsraum) 61 sternförmig  nach aussen, weisen im Mittelteil 65 keine  wesentliche Änderung des Abstandes von der  Drehachse auf und nähern sich mit ihren  Endteilen 64 wieder der Achse, indem sie  sternförmig in einen gemeinsamen     Sammel-          raum    63 münden. Diese Ausführung eig  net sich insbesondere für     Treibmittel    mit  hoher     Verdampfungstemperatur,    beispiels-      weise Quecksilber. Sie     erleichtert    die Samm  lung des Kondensates, so     da.ss    Verluste an  Betriebsstoff und Vergiftungen verhütet  werden.  



  Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass  die Abstände der Mittellinien der Arbeits  kanäle des Rotors gegen das     Austrittsende     der Arbeitskanäle hin bei allen     Ausfüh-          rungsbeispielen    wenigstens stellenweise ab  nehmen.  



  Bei     mehrstufigen    Maschinen können     die     Kanalkränze der Rotoren im Sinne der Strö  mungsrichtung des Treibmittels der Ab  nahme der Spannung entsprechend zuneh  mende Durchmesser haben, so dass alle Ro  toren mit gleichen Drehmomenten auf die  Welle wirken. Es ist auch möglich, die  Durchmesser der Kanalkränze gleich zu hal  ten, jedoch die     Gesamtquerschnittsfläche    der  Kanäle der zweiten und folgenden Stufe zu  vergrössern, indem die     Anzahl    der Kanäle  oder deren Querschnitt vergrössert wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCR: Kreiselmaschine mit einem Rotor, dessen Arbeitskanäle so geformt sind, dass die Längsprofillinien jedes dieser .Arbeitskanäle Raumkurven von durchwegs kontinuierlicher Krümmung bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der Mittellinien der Ar beitskanäle von der Drehachse des Rotors gegen das Austrittsende der Arbeitskanäle hin wenigstens stellenweise abnehmen. UNTERAN SPRüCHE 1.. Kreiselmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle in einen gemeinsamen Sammelraum mün den.

   Kreiselmaschine nach Patentanspruch, die als Egplosionskraftmaschine aus gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Explosionsraum ausserhalb des Gehäuses angeordnet ist und mit einer dem Rotor vorgelagerten Verteilungs kammer, die wesentlich kleiner als des Explosionsraum ist, in Verbindung steht. 3. Kreiselmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand der Kanäle an deren Eintrittsende eine Öffnung besitzt, so dass dieser Teil der Kanäle Schaufeln bildet, deren Zwi schenraum in geschlossene Kanäle über geht. 4.

   Kreiselmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet; dass sowohl die Eintritts-, als auch die Austrittsöffnung der Kanäle in der Umfangsfläche des Rotors liegen, und zwar in verschiedenen, zur Drehachse senkrechten Ebenen. 5. Kreiselmaschine nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Umfangsfläche des Ro tors konisch ist. 6. Kreiselmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle am Umfang des Rotors angeordnet, sind und die Drehachse des Rotors kreuzen.

   7. Kreiselmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem Hohlraum sternförmig ausgehen den Kanäle sternförmig in einen zweiten Hohlraum münden. B. Kreiselmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor aus mehreren scheibenförmigen Teilen besteht, von welchen jeder mit Kanal stücken versehen ist, die zusammen die Arbeitskanäle des Rotors bilden. 9. Kreiselmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vor handensein mehrerer Stufen die Kanal kränze verschiedene Durchmesser haben. 10.

   Kreiselmaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ver wendung von mehreren Rotoren mit Kanalkränzen gleichen Durchmessers die Kanal-Gesamtquerschnitte der Rotoren verschieden sinn.